第五章-大氣中的水分

第一節(jié)空氣濕度

空氣濕度：空氣中水汽含量的多少或潮濕程度。濕度參量：表征空氣中水汽含量的多少和潮濕程度的物理量。濕度參量水汽壓相對(duì)濕度露點(diǎn)溫度飽和差比濕混合比絕對(duì)濕度一、空氣濕度參量水汽壓（e）反映空氣中水汽含量的多少水汽含量水汽壓e定義：空氣中水汽的分壓強(qiáng)。單位：百帕(hPa)1百帕(hPa)=100帕斯卡(Pa)

飽和水汽壓（E）反映空氣的最大水汽容納實(shí)力飽和水汽壓取決于溫度（馬格奴斯半閱歷公式）定義：飽和濕空氣中水汽的分壓強(qiáng)。影響因子：EET溫度TE蒸發(fā)面性質(zhì)E過(guò)冷卻水＞E冰蒸發(fā)面形態(tài)E凸面＞E平面＞E凹面液體含鹽度含鹽度E相對(duì)濕度（f）定義：空氣的實(shí)際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓的百分比值。反映空氣的潮濕程度溫度不變，E不變：水汽含量er水汽含量不變，e不變：溫度Er露點(diǎn)溫度（Td）定義：對(duì)于含有水汽的濕空氣，在不變更氣壓和水汽含量的狀況下，降低溫度而使空氣達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的溫度。EeTTTdeE（T,e）反映空氣中水汽含量的多少，水汽含量露點(diǎn)溫度Td飽和差（d）定義：同一溫度下飽和水汽壓與實(shí)際水汽壓之差。d=E-e

反映空氣的潮濕程度。影響因子：溫度不變，E不變：水汽含量ed水汽含量不變，e不變：溫度Ed水汽含量、溫度比濕（q）、混合比（S）、確定濕度（a）比濕：濕空氣中水汽的質(zhì)量與濕空氣總質(zhì)量的比值?；旌媳龋簼窨諝庵兴馁|(zhì)量與濕空氣中干空氣質(zhì)量的比值。m水汽m干空氣S＝————比濕和混合比具有保守性確定濕度（水汽密度）：?jiǎn)挝惑w積濕空氣中水汽的質(zhì)量。a＝———m水汽V二、空氣濕度的時(shí)間變更水汽壓的時(shí)間變更日變更單波型（海洋型）

海洋、沿海地區(qū)、冬季大陸e時(shí)間日出前14時(shí)影響因子：蒸發(fā)強(qiáng)度雙波型（大陸型）

夏季內(nèi)陸、沙漠地區(qū)e時(shí)間日出前14時(shí)10時(shí)22時(shí)影響因子：蒸發(fā)強(qiáng)度亂流強(qiáng)度年變更e時(shí)間冬季夏季影響因子：蒸發(fā)強(qiáng)度相對(duì)濕度的時(shí)間變更絕大多數(shù)地區(qū)：與氣溫的日變更反相時(shí)間r夜晝T地面水分蒸發(fā)強(qiáng)度eTE并且E比e快因此Tr同理Tr近海地區(qū)及其它大型水體的四周（晴朗穩(wěn)定的天氣條件下）與氣溫的日變更同相r時(shí)間夜晝海陸風(fēng)（水陸風(fēng)）晝：吹海風(fēng)，潮濕夜：吹陸風(fēng)，干燥日變更年變更大多數(shù)地區(qū)：與氣溫的年變更反相T地面水分蒸發(fā)強(qiáng)度eTE并且E比e快因此Tr同理Trr時(shí)間夏季冬季季風(fēng)氣候區(qū)：與氣溫的年變更同相r夏季冬季時(shí)間夏季：夏季風(fēng)，來(lái)自海洋，潮濕冬季：冬季風(fēng)，來(lái)自內(nèi)陸，干燥其次節(jié)蒸發(fā)和蒸散一、水面蒸發(fā)蒸發(fā)速率定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間從單位面積上蒸發(fā)掉的水的質(zhì)量。單位：g／cm2·日日蒸發(fā)量定義：一天中蒸發(fā)掉的水層的厚度。單位：mm／日;1g／cm2·日＝1mm／日道爾頓蒸發(fā)公式d＞0時(shí)，W＞0，蒸發(fā)過(guò)程d＝0時(shí)，W＝0，動(dòng)態(tài)平衡d＜0時(shí)，W＜0，凝合過(guò)程影響水面蒸發(fā)速率的因子溫度：TEdW濕度：edW氣壓：PW風(fēng)：風(fēng)速W蒸發(fā)面性質(zhì)：W過(guò)冷卻水＞W(wǎng)冰蒸發(fā)面形態(tài)：W凸面＞W(wǎng)平面＞W(wǎng)凹面含鹽度：含鹽度W二、土壤蒸發(fā)土壤蒸發(fā)定義土壤水分汽化并向大氣擴(kuò)散的過(guò)程。

土壤蒸發(fā)的兩種過(guò)程第一種：蒸發(fā)干脆發(fā)生在土壤表面。其次種：水分在土壤中某層次進(jìn)行蒸發(fā)之后，水汽通過(guò)土壤的孔隙達(dá)表層溢出土表。影響因子土壤因子、氣象因子第三節(jié)凝合和凝合物一、凝合條件凝合發(fā)生的條件空氣達(dá)到飽和或過(guò)飽和狀態(tài)，并有凝合核存在?？諝獾娘柡突蜻^(guò)飽和實(shí)現(xiàn)方式：增大水汽含量：ee＞E降低溫度：TT＜Td大氣中常見(jiàn)的降溫過(guò)程：③混合冷卻④絕熱冷卻①輻射冷卻②接觸冷卻凝合核定義：在水汽凝合過(guò)程中起凝合核心作用的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的氣溶膠質(zhì)粒。分類：吸濕性凝結(jié)核非吸濕性凝結(jié)核二、凝合物地面凝合物露、霜、霧凇、雨凇露和霜：輻射冷卻的產(chǎn)物，形成在晴朗無(wú)風(fēng)的夜間和早晨。露：貼地層空氣中的水汽在地面發(fā)生凝合而形成的小水滴。Td＞0℃霜：貼地層空氣中的水汽在地面發(fā)生凝華而形成的小冰晶。Td＜0℃熱容量小、導(dǎo)熱率小、粗糙的地表易形成露和霜。

霧凇∨和雨凇∽霧?。焊街跇渲拔矬w迎風(fēng)面上的白色的疏松的凝合物。分類晶狀霧凇（小冰晶）粒狀霧?。ㄐ”＃┯贲。哼^(guò)冷卻雨滴落地后凍結(jié)而形成的光滑而透亮的冰層。近地層大氣中的凝合物霧：飄浮在近地層空氣中的小水滴和小冰晶。霧的分類：濃度輕霧（靄）＝能見(jiàn)度1～10km

霧≡能見(jiàn)度＜1km組成冰霧：小冰晶水霧：小水滴成因輻射霧：輻射冷卻，晴朗微風(fēng)和夜間和清晨。平流霧：接觸冷卻，冷暖空氣大規(guī)模運(yùn)動(dòng)時(shí)。平流輻射霧（混合霧）地形霧蒸發(fā)霧自由大氣中的凝合物水汽凝合物懸浮在自由大氣中形成云。定義：分類：發(fā)生學(xué)分類積狀云（對(duì)流云）層狀云波狀云成因形態(tài)學(xué)分類（國(guó)際分類法）云底高度和外形特征中國(guó)《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》云族、云屬、云類、云目、衍生云、轉(zhuǎn)化云淡積云碎積云濃積云禿積雨云鬃積雨云透光層積云蔽光層積云積云性層積云堡狀層積云莢狀層積云層云碎層云雨層云碎雨云透光高層云蔽光高層云透光高積云蔽光高積云莢狀高積云積云性高積云絮狀高積云堡狀高積云毛卷云密卷云偽卷云鉤卷云毛卷層云勻(薄幕)卷層云卷積云第四節(jié)降水一、降水的特征量降水：從天空著陸到地面的固態(tài)或液態(tài)的水汽凝合物。降水量和降水強(qiáng)度降水量：從大氣著陸到地面的未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失而在水平面上積聚的水層厚度。單位：毫米日降水量、旬降水總量、月降水總量、年降水總量降水強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的降水量。單位：mm／10分鐘、mm／小時(shí)、mm／日降水變率用于反映一個(gè)地區(qū)降水的變更狀況（穩(wěn)定程度）。Ri

某地某年某時(shí)期的實(shí)際降水量R0

該地同期的多年平均降水量降水確定變率（降水距平）＝Ri－R0降水平均絕對(duì)變率（降水平均距平）＝——————∑|Ri－R0|n降水相對(duì)變率＝————×100﹪Ri－R0R0降水平均相對(duì)變率＝————————×100﹪∑|Ri－R0|／nR0二、降水的種類雨陣雨毛毛雨雪陣雪雨夾雪陣性雨夾雪霰米雪冰粒冰雹,降水分類：降水性質(zhì)連續(xù)性降水主要降自雨層云間歇性降水主要降自層積云和高層云陣性降水主要降自積雨云毛毛狀降水（毛毛雨）主要降自層云降水成因?qū)α饔甑匦斡赇h面雨臺(tái)風(fēng)雨雨和毛毛雨雪和冰針霰和米雪雨夾雪冰粒（凍雨）冰雹降水形態(tài)降水體雨雪霰霰米雪雹冰粒降水強(qiáng)度（mm／24h）雪小雪＜2.5中雪2.5～5.0大雪＞5.0雨小雨0.1～10.0中雨10.1～25.0大雨25.1～50.0暴雨50.1～100.0大暴雨100.1～200.0特大暴雨＞200.0三、降水的形成充分的水汽供應(yīng)和空氣的絕熱上升運(yùn)動(dòng)。云滴的增長(zhǎng)凝結(jié)過(guò)程碰并過(guò)程亂流碰并重力碰并凝結(jié)增長(zhǎng)擴(kuò)散轉(zhuǎn)移水汽的擴(kuò)散轉(zhuǎn)